應用鏈論點正在獲得關注，但正在朝著與最初設想方向的反面發展。
原文：The Appchain Universe: The Risks and Opportunities
編譯： LlamaC
原用標題（譯後）：應用鏈世界的風險與機遇
在過去的一年裡，一些備受矚目的應用程序已經推出了自己的應用程序特定鍊或宣布了未來這樣做的計劃。對於許多高增長項目來說，應用鏈方向已經是可以預見的趨勢。appchain 論文預測每個流行的 Web 3 應用程序最終都會擁有自己的區塊鏈。這一趨勢使一些創始人認為正確的做法是從一開始就將他們的產品構建為應用鏈。我們相信這種方法可能適用於某些特定應用程序。其他應用程序通過早期投資構建應用程序鏈而是愚蠢的。
這是我們在聯盟創始人社區中經常討論的話題之一。從這些討論中，我們已經確定了應用鏈可以成為最佳方法的一些場景。此外，我們還確定了需要解決的差距以及強大創始人的創業機會。
在 Alliance，我們期待與構建這些解決方案的團隊合作。如果您是在該領域建立初創公司的創始人，請聯繫並加入我們的社區（https://alliance.xyz/apply），我們可以為您提供支持。
為什麼是應用鏈？
應用鏈旨在主要執行單個功能或應用程序，例如游戲或 DeFi 應用程序。這意味著應用程序可以使用鏈的全部資源，例如吞吐量、狀態等，而不會與任何其他應用程序競爭。此外，這種設計允許優化鏈技術架構、安全參數、吞吐量等以匹配應用程序的需求。由於通常不可能將其他應用程序部署到鏈上，因此應用程序鏈不一定對開發人員進行構建是無許可的，它們僅對用戶使用是無許可的。appchain 的概念背離了標準的區塊鏈實踐，在該實踐中，鏈對用戶和開發人員都是開放的。
應用鏈作為農村城鎮
把智能合約鏈比喻為城市，當應用程序佔滿城市的基礎設施，自身發展受到限制，就可以解釋創始人為什麼要將其應用程序作為應用鏈啟動，以太坊和 Solana 等通用計算鏈就像大都市。他們擁有多樣化的基礎設施來支持不同類型的業務（應用程序）。這使得通用連鎖店更受歡迎、更擁擠、通常更昂貴，有時甚至更忙。但這種流行為生態系統中的企業創造了大量流量和機會。從一項業務轉到另一項業務很容易。也可以結合不同的商業活動來創造新的有趣的商業模式。
另一方面，應用鏈的行為就像具有單一商業活動的農村城鎮。該鎮可以製定自己的規則和政策。它不那麼擁擠，也更便宜，但可能與外部世界沒有很好的聯繫。鎮上的每個人都在使用鎮上的單一業務。如果它足夠受歡迎且足夠獨特，客戶甚至可能會為了這項特定業務而來到這個城鎮。
該類比還擴展到描述兩種場景之間的安全性差異。大城市人口更多、更富裕、更強大。這座城市的所有企業都有一個共同的利益，那就是擁有一個安全可靠的城市。這些因素使大城市更難攻擊，更安全。另一方面，農村城鎮的安全與單一業務的受歡迎程度和成功緊密相關。如果生意做得好，城鎮居民的數量就會增加，城鎮會變得更強大，如果生意不好，人們就會離開，這會使城鎮的安全性降低，更容易受到攻擊。
在這兩種模式的中間是特定行業的鏈。支持部分但不是所有業務的鏈，例如 DeFi 或遊戲。特定行業的連鎖店相當於郊區城市，它比農村城鎮更受歡迎和安全，但比大城市更不繁忙。
通用計算鏈、應用鍊和扇區鏈提供所需的多樣性，可以共存並滿足不同的需求。重要的是要識別哪些用例需要應用鏈，而不是在通用計算鍊或扇區鏈上構建智能合約。文章的第一部分討論了應用鍊主題以及何時使用應用鏈。第二部分涵蓋了該領域中存在的創業機會。最後一部分比較了不同的應用鏈實現方法。
何時使用應用鏈？
正如我們在過去幾年中看到的那樣，可以由於各種原因啟動應用鏈。在本節中，我們將討論構建應用鏈可能是最佳選擇的常見場景。
生態系統要求
Cosmos 和 Polkadot 等生態系統上的應用程序構建者基本上需要將其應用程序構建為應用鏈。兩種協議都專注於構建多個互連鏈的生態系統。任一生態系統中的主鏈都沒有實現支持智能合約的執行引擎。因此，要構建任何應用程序，可能的方法是構建應用程序鍊或使用實現通用計算執行引擎的鏈。
在 Cosmos 生態系統中，實現智能合約執行引擎的生態鏈示例包括 Evmos（EVM 兼容）和 Juno（CosmWasm 智能合約）。這些通用 cosmos 區域中的每一個都有多個 DeFi 和 NFT 應用程序。其他應用程序選擇構建其優化的應用程序鏈。示例包括 Osmosis (AMM DEX)、Mars hub（貸款）和 Secret（隱私）。
在 Polkadot 的生態系統中，通用計算平行鏈包括 Moonbeam（與 EVM 兼容）和 Astar（WASM 智能合約）。Polkadot 上的應用鏈示例包括 PolkaDex（訂單簿 DEX）、Phala（隱私）和 Nodle（物聯網網絡）。
申請要求
構建應用程序鏈的另一種情況是最佳方法，即通用計算鏈無法滿足應用程序吞吐量要求或費用要求。在無許可的 Web 3 環境中需要 Web 2 性能的應用程序應考慮將應用鏈作為第一個實現選項。遊戲應用程序是此類的最佳示例。大多數互動遊戲都需要極高的吞吐量來支持用戶的遊戲交互。此外，這些交易應該是免費的或費用可以忽略不計。使用通用計算鏈無法滿足這些要求，需要啟動專用的應用鏈。一些例子包括：
· Axie Infinity 遊戲——在 Ronin 側鏈上推出
· Sorare — 以 StarkEx L2 形式推出的夢幻足球遊戲
在遊戲之外，訂單簿交換等 DeFi 協議通常需要高吞吐量才能為專業交易者提供卓越的用戶體驗。一個已知的例子是 DeFi 衍生品交易所 dYdX。dYdX 協議目前每秒處理約 1000 個訂單。所需的鏈吞吐量應超過 1000 TPS。出於這個原因，該協議的 V3 是作為基於 StarkEx 技術的專用以太坊匯總推出的。隨著協議計劃進一步擴展需要更高的吞吐量，它正在轉向不同的應用鏈實現。該協議宣布將為其 V4 使用專用的 Cosmos 鏈。
添加技術功能
如果應用程序需要 L1 鏈上沒有的特定技術，另一種方法是構建一個實現該技術的應用鏈。最好的例子是零知識證明，例如 zk-Snarks 或 zk-Starks。私人支付或私人交易等注重隱私的應用程序需要 zk 證明作為構建塊。然而，生成 zk 證明是計算密集型的，並且這些計算太昂貴而無法在鏈上執行。在這種情況下，最好的方法是在應用鏈上實現所需的技術。這種方法的例子包括 Aztec，一個在以太坊上維護隱私的支付和交易應用程序。為此，Aztec 在以太坊上推出了 L2。一個類似的例子是 Cosmos 生態系統上的 Secret 應用鏈。
提高應用經濟性
當一個團隊將他們的應用程序構建為 L1 區塊鏈上的智能合約時，應用程序用戶向應用程序支付兩種費用：原生應用程序費用和 gas 費用。原生應用程序費用，例如交易所的交易費用或借貸協議的差價，本質上是應用程序的收入流。該收入通常被用作激勵應用程序參與者發展應用程序社區並加速應用程序採用的激勵措施。另一方面，應用程序用戶向 L1 的驗證者支付 gas 費用，以確保他們的交易被包括在內。Gas 費用是程序用戶的開銷，會降低用戶體驗。汽油費對應用程序的經濟性沒有貢獻，並且代表從應用程序中提取並以租金形式支付給託管 L1 的經濟價值損失。儘管這種租金對於確保應用程序的安全性至關重要，但更理想的情況是，如果這種經濟價值留在應用程序的經濟系統中以獎勵應用程序的參與者。應用鏈支持這種情況。可以控制應用鏈的 gas 費用及其分配來獎勵應用程序的參與者。Yuga Labs 致力於可以控制應用鏈的 gas 費用及其分配來獎勵應用程序的參與者。Yuga Labs 致力於將 Bored Ape Yacht Club ( BAYC ) 生態系統分離為一個獨立的鏈就是這種情況的最好例子。BAYC 社區在項目 NFT 資產的鑄造期間向以太坊網絡支付了巨額費用。社區仍然為將這些資產交易到以太坊網絡支付大量費用。遷移到他們的 ApeChain 會將這些費用保留在 BAYC 的經濟系統中。
為什麼不建立一個應用鏈
儘管應用鏈有幾個優點，但需要考慮一些風險。主要風險是構建應用鏈比開發智能合約複雜得多。它需要開發與應用程序的核心業務無關的基礎設施。此外，應用鏈增加了安全性和可組合性風險。
安全保證
智能合約應用程序從底層 L1 獲取安全性。正如前面在大都市類比中所討論的，由於 L1 支持多種應用程序，因此保持 L1 安全的動機在大量 L1 參與者之間共享。這使得 L1 更安全，更難攻擊。此外，L1 安全保證獨立於特定應用程序的採用。
在應用鏈中，安全性很大程度上取決於應用的採用情況和應用原生代幣的價格。根據實施細節，應用鏈可以是 L2 排序器或獨立的 PoS 驗證器。在這兩種情況下，驗證者獎勵通常以原生應用程序令牌計價。驗證者必須質押原生代幣並運行具有高正常運行時間的複雜基礎設施才能參與網絡。驗證獎勵需要高於驗證者所承擔的運營成本和代幣暴露風險。該模型的一些問題包括：
1: 賭注風險可能會使吸引專業驗證者加入網絡變得複雜，反而會吸引業餘驗證者，這可能會危及網絡安全和正常運行時間。
2: 驗證者獎勵對代幣價格的依賴增加了應用程序開發人員使用高代幣通脹或使用不可持續的遊戲化代幣經濟學的壓力。
3: 如果應用程序採用率低且代幣價格低，則網絡安全性變弱，使惡意方能夠獲得足夠的權益以低成本攻擊網絡。
成本和團隊時間
啟動應用鏈會附帶一長串需要構建的額外基礎設施以及與驗證者協調的工作。在基礎設施方面，需要公共 RPC 節點來允許錢包和用戶與鏈進行交互。還需要包括塊瀏覽器和存檔節點在內的數據分析基礎設施，以允許用戶查看他們的活動。還需要網絡監控和驗證者信息等服務。所需基礎設施的清單很長，並且需要大量成本和工程時間。工程團隊的相當一部分將處理與應用程序邏輯無關的任務。此外，維護鏈需要進行大量計劃並與驗證者進行溝通，以安排網絡升級或響應錯誤和網絡停機時間。
一般來說，建立一個應用鏈需要一個更大的團隊和額外增加的成本，這是初創公司無法承受的，尤其是在早期階段。對核心應用程序邏輯的干擾可能會成為應用程序快速適應和實現產品市場契合的障礙。
缺乏可組合性
將應用程序構建為智能合約的主要優勢之一是原子可組合性。應用程序可以相互構建，用戶可以在同一事務中與多個協議無縫交互。這方面的例子包括智能 DEX 路由器，它可以通過不同的 AMM 路由單筆交易以實現最佳定價。另一個例子是閃貸，其中交易可以從借貸協議中藉款，並在償還貸款之前在 AMM 上執行交易或套利。這些交互可以在同一個事務中原子地發生。原子可組合性是 Web 3 應用程序中的一項獨特功能，可實現有趣的行為和商業機會。應用鏈缺乏這種原子可組合性，因為每個應用程序都與其他應用程序隔離開來。應用程序之間的交互需要跨鏈橋接或消息傳遞，這需要多個塊並且不能以原子方式完成。然而，原子可組合性的缺乏可能會催生一些有趣的初創公司來解決這個問題。示例包括：
橋接風險
應用鏈的另一個問題是橋接資產的風險增加。具體而言，DeFi 應用程序需要橋接多種資產，例如 BTC、ETH 和穩定幣。資產的橋接會降低用戶體驗並帶來更大的風險。橋接器是被利用的常見目標，如果橋接器被破壞，可能會使使用橋接資產的 DeFi 應用程序產生壞賬。對於可能無法吸引信譽良好且資金充足的橋樑的應用鏈而言，風險甚至更高。在這些情況下，應用鏈可能會求助於中心化的橋接器，例如中心化交易所或開發自己的橋接器。
應用鏈創業機會
應用鏈生態系統的挑戰為初創公司創造了幾個解決問題的機會。在這裡，我們討論了其中的一些機會。我們鼓勵致力於或有興趣構建這些解決方案的創始人伸出援手。
1. 高性能 DeFi 協議
旨在與 Web 2 性能競爭的 DeFi 協議需要作為應用鏈來實現。中央限價訂單簿 (CLOB) 交易所是最佳選擇。dYdX 衍生品交易所開啟了這一趨勢，我們預計現貨和商品交易所將被構建為應用鏈，從而受益於低費用和低延遲。這裡的關鍵推動因素是使用可根據 DeFi 協議需求進行調整的可定制技術堆棧。旨在與 Web 2 性能競爭的 DeFi 協議需要作為應用鏈來實現。中央限價訂單簿 (CLOB) 交易所是最佳選擇。dYdX 衍生品交易所開啟了這一趨勢，我們預計現貨和商品交易所將被構建為應用鏈，從而受益於低費用和低延遲。
2. 應用鏈遊戲引擎
限制應用程序鏈用於性能受限的應用程序（例如游戲）的差距之一是有限的實施選項。StarkEx 在這方面是一個受歡迎的選擇。我們希望看到初創公司為鏈上游戲構建新的高效架構，可以支持 100K+ 的 TPS。
3. 用於定制、部署和維護側鍊和 L2 的開發人員工具
使用適當的架構啟動側鍊或匯總以支持特定應用程序是一項複雜的任務。促進這項任務的開發者平台可以成為一項非常有價值的業務，想想應用鏈的 Alchemy。
4. 支持人工智能的應用鏈
與零知識證明類似，人工智能是一種計算密集型的變革性技術。因此，支持 AI 的應用程序不能構建在鏈上。有許多成功的 web 2 AI 產品需要用戶支付大量訂閱費用。可以使用應用鏈向公眾開放對 AI 應用程序的訪問。考慮構建運行訓練有素的 AI 模型的應用程序，例如 Dall-E 或 GPT3，這些模型對公眾開放使用。
5. 可組合性解決方案抽象跨鏈通信
應用鏈中缺乏原子可組合性為初創公司創造了抽象跨鏈消息傳遞並創建感知可組合性的機會。這裡的想法包括。
用戶前端在後台執行跨鏈功能，例如 IBC 傳輸或 LayerZero 消息傳遞，並創建多個應用程序以可組合方式工作的錯覺。想想跨鏈 zapper。
通過多方計算 (MPC) 實現安全多鏈賬戶的錢包，並通過在多條鏈上執行同時交易來本地處理跨鏈活動。一個示例用例是跨鏈套利。
6. 跨鏈 DeFi 協議
儘管應用鏈在吞吐量方面具有多項優勢，但它們也導致流動性碎片化，從而導致滑點增加和用戶體驗下降。跨鏈 DeFi 協議自動在不同鏈之間拆分交易以獲得更好的定價，將擁有更好的用戶體驗和更大的客戶群。
7. EVM 和非 EVM 鏈之間的無信任跨鏈消息傳遞
應用鏈實現分為 Cosmos、Polkadot 和 EVM L2。提高可組合性的一種可能方法是構建通用的去信任跨鏈消息傳遞協議，該協議可以連接 EVM L2、Cosmos 區域、Polkadot 平行鍊等。這樣的產品可以取代現有的橋接器，並促進每年數十億美元的交易量。
8. 開啟跨鏈安全共享
使用支持跨鏈安全的產品可以緩解應用鏈的安全挑戰。與 PoW 鏈的合併挖掘類似，我們設想了可以允許不相關 PoS 鏈之間共享安全性的方法，例如，驗證者抵押 ETH 而不是原生應用鏈令牌來保護應用鏈。流動性質押協議可能在該制度中發揮重要作用。
應用鏈實施
應用鏈可以以復雜性和安全性不同的多種方式實現。本節簡要比較了一些有助於應用鏈實現的選項。
Cosmsos 區域
Cosmos 是第一個設想多個互連區塊鏈世界的生態系統。基於這一願景，Cosmos 的開發專注於標準化和簡化推出可以互連在一起的專用鏈的過程。這項工作產生了 Cosmos SDK，這是一個用於定制和開發區塊鏈的模塊化框架。cosmos SDK 默認支持 Tendermint 共識機制，但允許使用其他共識機制。Cosmos SDK 後來通過添加 IBC 模塊進行了改進，該模塊允許基於 Tendermint 的鏈之間的無信任通信。這些鏈中的每一個都稱為一個區域。Cosmos 生態系統已經發展到超過 45 個區域，由 700 多個 IBC 互連中繼器。這些 Cosmos Zones 中的許多都是服務於單一目的的應用鏈。最大的 Cosmos 區域之一，Osmosis，是一個實現 AMM DEX 的應用鏈。
Cosmos 最初採用了隔離安全的理念，即每個區域負責自己的安全。每個 zone 都需要招募一個驗證者集來運行網絡，並用 zone 的原生代幣獎勵這個驗證者集。儘管這種方法很靈活，但它增加了應用鏈建設者的進入門檻，並轉移了他們對參與和招募驗證者的關注。因此，Cosmos 正在實施一項更改，允許較小的區域通過跨鏈安全模塊從 Cosmos 中心招募安全性。
Polkadot 巴拉契亞人
與 Cosmos 類似，Polkadot 培育了一個多鏈生態系統。Polkadot 生態系統中的鏈稱為平行鏈，它們可以使用 Substrate SDK 啟動. Polkadot 和 Cosmos 之間的主要區別在於，Polkadot 從一開始就訂閱了一個共享的安全願景。所有平行鏈都與稱為中繼鏈的 Polkadot 主鏈共享安全性。中繼鏈的主要功能是為平行鏈提供共識和安全性。因此，中繼鏈不實現智能合約功能。由於共享安全保障，Polkadot 生態系統不能允許平行鏈在未經許可的情況下啟動。相反，平行鏈插槽被拍賣給想要構建自定義鏈的開發人員。競標者必須鎖定 DOT，以確保平行鏈插槽。到目前為止，已經有 27 個拍賣的平行鏈。
Polkadot 上的不同平行鏈可以通過交叉共識消息 (XCM) 格式進行通信。XCM 通信的實施正在進行中，目前可以正常工作，但需要將消息傳遞數據存儲到中繼鏈。
雪崩子網
Avalanche 的子網實現與 Cosmos 方法非常相似。開發者可以推出自己的子網，每個子網可以支持多條鏈。子網需要招募自己的驗證者。但是，除了驗證專用子網之外，這些驗證器還需要驗證 Avalanche 的主網絡。儘管此要求提高了主網絡的安全性，但與 Cosmos 相比，它增加了專用子網的進入門檻。
目前，子網生態系統不支持本地子網間通信，子網必須開發自己的網橋。然而，Avalanche 團隊正在努力添加此功能以增加子網的採用率。
以太坊 L2s
在以太坊中，“應用鏈” 一詞可能並不總是準確地描述需要專用環境的應用程序。在以太坊中，此類應用程序既可以實現為專用的 L2，也可以實現為側鏈。L2 實現不能稱為 appchain，因為它沒有實現完整的鏈棧。L2 是匯總或驗證，僅執行事務的執行和排序。對於匯總，共識和數據可用性由以太坊 L1 提供。對於驗證，L1 只是提供共識，數據存儲在鏈下。使用此架構的應用程序示例包括 Sorare 和 Immutable X。
另一種方法，即側鏈，需要啟動由少數驗證者驗證的獨立區塊鏈，以實現高吞吐量。側鏈通過通常由同一組驗證者驗證的橋連接到以太坊。已知的例子是支持 Axie Infinity 遊戲的 Ronin 側鏈。
與所有其他方法相比，L2 實現方法的主要優點是其優越的安全保證。L2s 通過 zk Proofs 或欺詐證明從以太坊 L1 繼承安全性。儘管如此，它們仍然可以實現非常高的吞吐量和微不足道的費用。這些要求非常適合遊戲應用程序的需求。L2 方法的主要缺點是 L2 之間或 L2 和 L1 之間的可組合性更加困難。在不同匯總之間快速轉移資產通常需要第三方提供商，例如 LayerZero。儘管有一些技術可以在匯總之間不信任地轉移資產在不通過 L1 的情況下，這些技術需要大量延遲，例如，DeFi 應用程序無法容忍這些延遲。這就是為什麼 DeFi 協議使用 Optimism 和 Arbitrum 等通用 L2 作為擴展機製而不是特定於應用程序的 L2。
使用 L2 方法的另一個挑戰是實現的複雜性，與使用 Cosmos SDK 啟動 Cosmos 應用鏈的相對簡單性相比，在以太坊上啟動特定於應用程序的 L2 沒有標準的劇本。但是，隨著以太坊在以匯總為中心的路線圖上走得更遠，這可能會在未來發生變化。
結論
應用鏈論點正在獲得關注，但正在朝著與最初設想方向的反面發展。Cosmos、Polkadot、Avalanche 和 Ethereum 上的應用程序鏈的實現正在趨向一種共享安全方法，但差異很小。有了共享安全性，應用鏈實際上並不需要共識機制。相反，應用程序可以只使用為應用程序服務的專用執行環境，並使用 L1 來實現共識和數據可用性。這個執行環境可以是一個匯總或遵循模塊化區塊鏈方法的獨立執行層。
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